專題：具身智能在跨域無人系統(tǒng)的應(yīng)用

當(dāng)今，隨著深度學(xué)習(xí)、大模型、AI Agents等新AI技術(shù)的深入和普及，具身智能這一遠(yuǎn)在AI之前就己誕生的古老學(xué)科重?zé)ㄇ啻?，借?Transformer， 強(qiáng)化學(xué)習(xí)等方法在近年里獲得了快速的發(fā)展和極大的關(guān)注，成為技術(shù)熱點(diǎn)，在許多領(lǐng)域得到了卓有成效的應(yīng)用。無人系統(tǒng)，特別是低空經(jīng)濟(jì)與生態(tài)（low-altitude space economy and ecology，LaSEE）和循環(huán)原位經(jīng)濟(jì)與生態(tài)（circular in situ economy and ecology，CiSEE）中的無人場景，是全球聚焦的AI產(chǎn)業(yè)突破與增長之關(guān)鍵，如何在無人系統(tǒng)中切實(shí)有效地應(yīng)用具身智能，從場景工程到場景智能保證場景落地，形成面向未來產(chǎn)業(yè)的新AI自主智能，是智能科技保障人類命運(yùn)共同體健康可持續(xù)發(fā)展的重要示范，具有重大的理論與現(xiàn)實(shí)意義。

這也是《科技導(dǎo)報》 2025年第20期“具身智能在跨域無人系統(tǒng)的應(yīng)用”專題出版的動機(jī)。本期專題內(nèi)容 刊登了《》《》《》等文章，希望能進(jìn)一步推動具身智能的深入與普及。

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卷首語

01

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王耀南

作者簡介：王耀南，現(xiàn)任湖南大學(xué)機(jī)器人視覺感知與控制技術(shù)國家工程研究中心主任，機(jī)器人技術(shù)與智能控制專家、中國圖象圖形學(xué)學(xué)會理事長，研究方向?yàn)橹悄軝C(jī)器人感知與控制技術(shù)及工程應(yīng)用的研究。

王耀南. 人工智能大模型推動具身智能無人系統(tǒng)發(fā)展[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 1-2.

在“十五五”規(guī)劃錨定的未來產(chǎn)業(yè)藍(lán)圖中，具身智能作為人工智能走向物理實(shí)踐的關(guān)鍵跨越，正成為驅(qū)動新型工業(yè)化、應(yīng)對社會挑戰(zhàn)的新質(zhì)生產(chǎn)力。人工智能大模型以其強(qiáng)大的學(xué)習(xí)與泛化能力，為具身智能無人系統(tǒng)注入核心動力，通過處理復(fù)雜多模態(tài)數(shù)據(jù)，顯著提升系統(tǒng)的感知、決策與控制智能化水平，賦能產(chǎn)業(yè)升級與科技自立自強(qiáng)。

科技評論

02

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李國杰

作者簡介：李國杰，“學(xué)術(shù)科協(xié)”科學(xué)智能專家委員會委員、計算機(jī)專家、中國科學(xué)院計算技術(shù)研究所研究員、中國工程院院士，研究方向?yàn)橛嬎銠C(jī)體系結(jié)構(gòu)、并行算法、人工智能、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略等。

李國杰. 人工智能到底是一門什么學(xué)問？[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 17-24.

人工智能的本質(zhì)是一門以構(gòu)建“理性智能體”為核心、通過數(shù)據(jù)驅(qū)動與概率模型來求解復(fù)雜問題（特別是高維組合優(yōu)化與定義模糊的“臟問題”）的現(xiàn)代方法論與通用框架。它已從計算機(jī)科學(xué)的一個分支，演變?yōu)橐粋€高度跨學(xué)科、范式獨(dú)特的獨(dú)立領(lǐng)域。目前，人工智能整體仍處于“前范式科學(xué)” 階段，不僅是一套強(qiáng)大的工程技術(shù)，更代表著一種全新的知識生產(chǎn)與問題求解范式，其終極目標(biāo)是成為人類應(yīng)對不確定復(fù)雜世界的智能協(xié)作伙伴。

本刊專稿

03

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陳剛、劉云龍、張冰洋

作者簡介：陳剛，鄭州輕工業(yè)大學(xué)能源與動力工程學(xué)院、河南省能源高效轉(zhuǎn)化與利用國際聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，講師，研究方向?yàn)槲⒓{馬達(dá)的驅(qū)動機(jī)理及其應(yīng)用。

陳剛, 劉云龍, 張冰洋. 光驅(qū)動微納馬達(dá)的機(jī)理及應(yīng)用[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 25?36.

系統(tǒng)性地闡釋了其基于光熱效應(yīng)、光致異構(gòu)化和光催化分解的三種驅(qū)動機(jī)理；進(jìn)而按照紫外光、可見光、近紅外光三種驅(qū)動光源分類，詳細(xì)總結(jié)了各自在環(huán)境修復(fù)、生物醫(yī)學(xué)及貨物運(yùn)輸等領(lǐng)域的典型應(yīng)用與最新研究進(jìn)展；最后，客觀分析了當(dāng)前技術(shù)面臨的能量轉(zhuǎn)換效率、生物安全性等主要局限性，并展望了未來向高效、適應(yīng)性強(qiáng)、生物相容性好、功能集成的智能納米機(jī)器人方向發(fā)展的趨勢。

（a）偶氮苯分子在紫外光/可見光交替照射下發(fā)生順反構(gòu)型轉(zhuǎn)換；（b）表面涂覆偶氮苯的納米馬達(dá)發(fā)生光致異構(gòu)化運(yùn)動；（c）偶氮苯光異構(gòu)化引起的顆粒變形和光熱轉(zhuǎn)化共同推進(jìn)馬達(dá)運(yùn)動

特色專題

04

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范麗麗、史光宇、陳愷舸、李創(chuàng)、曾昌賢、鄧方

作者簡介：范麗麗，北京理工大學(xué)人工智能學(xué)院，助理教授，研究方向?yàn)橹悄軣o人系統(tǒng)感知。

范麗麗, 史光宇, 陳愷舸, 等. 面向無人系統(tǒng)的具身社會感知智能：流程與框架[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 37?47.

本文旨在提出并論證 “具身社會感知智能” 這一新范式。文章指出，為使自主無人系統(tǒng)在復(fù)雜人機(jī)共融環(huán)境中（如城市治理、應(yīng)急救援）可靠運(yùn)行，必須突破單一物理感知的局限，將傳統(tǒng)的“具身感知”（感知物理環(huán)境）、新興的“社會雷達(dá)”（感知社會態(tài)勢）與具備自治協(xié)作能力的“Agentic AI”（智能決策中樞）三者深度融合。為此，文章構(gòu)建了一個由元控制層、感知層、推理層、執(zhí)行層和反饋層構(gòu)成的五層框架，并闡述了其動態(tài)工作流程，以期實(shí)現(xiàn)無人系統(tǒng)對物理與社會信息的同步理解、合規(guī)決策與自適應(yīng)進(jìn)化，最終推動其走向真正的工程化應(yīng)用。

5類感知常見傳感器

05

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游佳莉、鄧佳文、焦子韻、羅阿理、宋軼晗、邱波、任福繼

作者簡介：游佳莉，電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，博士研究生，研究方向?yàn)榍楦蟹治?、大模型技術(shù)等；鄧佳文（通信作者），電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，助理研究員，研究方向?yàn)槿斯ぶ悄?、大模型技術(shù)、情感計算等；任福繼（共同通信作者），電子科技大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，教授，日本工程院院士、歐盟科學(xué)院院士、俄羅斯工程院外籍院士，研究方向?yàn)橄冗M(jìn)智能、情感計算、智能機(jī)器人等。

游佳莉, 鄧佳文, 焦子韻, 等. “物?人?場”交互視域下的數(shù)字孿生技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 62?84.

文章闡述數(shù)字孿生（DT）技術(shù)從早期對物理實(shí)體（“物”）的數(shù)字化仿真，向融合智能數(shù)字人（“人”） 與元宇宙生態(tài)（“場”） 的更高階段演進(jìn)的發(fā)展趨勢。通過構(gòu)建“物-人-場”三層交互分析框架，全面綜述了各維度的技術(shù)內(nèi)涵、國家戰(zhàn)略、核心進(jìn)展與應(yīng)用案例，并深入分析了該融合范式下面臨的數(shù)據(jù)、建模、交互與治理等關(guān)鍵挑戰(zhàn)，最終展望了以AIGC、智能合約等技術(shù)驅(qū)動的未來發(fā)展方向。該框架為理解DT技術(shù)的完整發(fā)展路徑與構(gòu)建未來智能社會提供了系統(tǒng)性視角。

數(shù)字孿生示例

06

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曹屹峰、何俊鵬、李炳賢、范麗麗、田永林、文偉松、曹東璞

作者簡介：曹屹峰，香港理工大學(xué)航空及民航工程學(xué)系，博士研究生，研究方向?yàn)槿诵螜C(jī)器人、機(jī)器人控制、自動駕駛；曹東璞（通信作者），清華大學(xué)智能綠色車輛與交通全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，教授，研究方向?yàn)轳{駛員認(rèn)知、網(wǎng)聯(lián)自動駕駛。

曹屹峰, 何俊鵬, 李炳賢, 等. 非結(jié)構(gòu)化環(huán)境下人形機(jī)器人行走規(guī)劃與控制[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 93?104.

人形機(jī)器人憑借與人類相似的形態(tài)和運(yùn)動能力，已成為未來服務(wù)、救援及工業(yè)等領(lǐng)域潛在核心裝備。然而，在復(fù)雜多變的非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、可靠的行走仍然面臨挑戰(zhàn)。本文對近年來人形機(jī)器人行走規(guī)劃與控制方面的研究進(jìn)展進(jìn)行了梳理，總結(jié)了典型方法的核心思路與實(shí)現(xiàn)框架，分析了在環(huán)境適應(yīng)性與動態(tài)穩(wěn)定性提升中的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，并對未來發(fā)展方向進(jìn)行了展望，包括多模態(tài)感知融合、學(xué)習(xí)與控制協(xié)同優(yōu)化、全身運(yùn)動技能學(xué)習(xí)及其安全性保障等。最后，本文就相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)?；瘧?yīng)用提出了若干建議。

人行機(jī)器人行走的子任務(wù)拆解

研究論文

07

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王懿萱、喬雨晨、楊昆、陳哲、唐毅、秦琪

作者簡介：王懿萱，首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)疾病高創(chuàng)中心神經(jīng)內(nèi)科，國家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心，醫(yī)師，研究方向?yàn)檎J(rèn)知障礙疾病臨床；唐毅（通信作者），首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)疾病高創(chuàng)中心神經(jīng)內(nèi)科，國家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心，主任醫(yī)師，研究方向?yàn)樯窠?jīng)系統(tǒng)退行性病變；秦琪（共同通信作者），首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院神經(jīng)疾病高創(chuàng)中心神經(jīng)內(nèi)科，國家神經(jīng)疾病醫(yī)學(xué)中心，副主任醫(yī)師，研究方向?yàn)檎J(rèn)知障礙疾病早期診治及發(fā)病機(jī)制。

王懿萱, 喬雨晨, 楊昆, 等. 中文版吞咽生命質(zhì)量量表在認(rèn)知功能障礙患者中信度和效度研究[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 115?124.

本文針對認(rèn)知障礙患者普遍存在吞咽功能障礙卻缺乏相應(yīng)評估工具的問題，首次系統(tǒng)驗(yàn)證了中文版SWAL?QOL量表在該人群中的信度與效度。研究通過對122例輕?中度認(rèn)知障礙患者進(jìn)行調(diào)查，綜合運(yùn)用相關(guān)分析、因子分析等方法，證實(shí)該量表具有較好的測量者間信度、內(nèi)部一致性以及內(nèi)容與結(jié)構(gòu)效度，同時識別出“進(jìn)食時間”與“與人交流”兩個維度在該群體中因子載荷較低。研究結(jié)果為該量表在認(rèn)知障礙人群中的標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用提供了依據(jù)，并為今后構(gòu)建融合心理社會支持的吞咽管理方案奠定了方法學(xué)基礎(chǔ)。

SWAL?QOL10個維度中共計30個條目的碎石

政策建議

08

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彭鄒君、吳愛國

作者簡介：彭鄒君， 中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，寧波慈溪生物醫(yī)學(xué)工程研究所，博士研究生，研究方向?yàn)橹兴幓{米材料；吳愛國（通信作者），中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所先進(jìn)診療材料與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，寧波慈溪生物醫(yī)學(xué)工程研究所，研究員，研究方向?yàn)榧{米生物材料。

彭鄒君, 吳愛國. 納米生物材料前沿進(jìn)展與未來挑戰(zhàn)[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 125?135.

本文分析了該領(lǐng)域全球“中美歐三極競爭”的格局與中國“規(guī)模化發(fā)展、應(yīng)用反哺基礎(chǔ)”的特色路徑，在肯定多學(xué)科交叉前沿成果的同時，深刻剖析了當(dāng)前在基礎(chǔ)研究、創(chuàng)新協(xié)同與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化方面存在的結(jié)構(gòu)性矛盾與“死亡谷”陷阱。旨在為2025-2050年間中國納米生物材料的發(fā)展繪制藍(lán)圖，提出依托新型舉國體制，通過重構(gòu)國家戰(zhàn)略科技力量、打通產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化通道、培育戰(zhàn)略型創(chuàng)新生態(tài)、筑牢安全發(fā)展底線及制定國際競爭策略等一攬子方案，推動該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從技術(shù)攻堅(jiān)到全球引領(lǐng)的跨越，為守護(hù)人類健康貢獻(xiàn)中國智慧與方案。

2024年全球納米生物材料領(lǐng)域論文發(fā)表量各國占比

科技人文

09

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高文靜，王以芳，孟令耘*，王傳超

作者簡介：高文靜，中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心，研究方向?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)史、科技傳播；孟令耘（通信作者），中國科協(xié)科學(xué)技術(shù)傳播中心，研究方向?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)史、科學(xué)文化、科技傳播。

高文靜, 王以芳, 孟令耘, 等. 讓中國碗盛滿中國糧——李振聲的農(nóng)業(yè)科技自強(qiáng)之路[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(20): 136?140.

李振聲是我國著名的小麥遺傳育種學(xué)家。通過回顧李振聲的學(xué)術(shù)成長歷程，本文梳理了其學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和科學(xué)精神，描繪了他作為戰(zhàn)略科學(xué)家所走出的農(nóng)業(yè)科技自強(qiáng)之路。他的科研生涯不僅濃縮了中華民族“以農(nóng)立國”到“科技強(qiáng)農(nóng)”的奮斗歷程，更是科學(xué)家精神的生動體現(xiàn)。李振聲少年時期經(jīng)歷饑荒，立下“讓國人吃飽飯”的志向，將傳統(tǒng)“農(nóng)為邦本”思想轉(zhuǎn)化為科研動力；他創(chuàng)新應(yīng)用染色體工程育種技術(shù)，攻克遠(yuǎn)緣雜交世界難題，將育種周期從幾十年縮短至3年，奠定中國種業(yè)科技自立根基；他努力帶領(lǐng)青年科學(xué)家“把論文寫在麥田里”，使其團(tuán)隊(duì)接力的“濱海草帶”計劃成為鹽堿地治理先鋒。

李振聲

本期科技新聞